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Simian virus 40의 T항원 도입으로 수립한 지방유래줄기세포주의 효율적인 무혈청 배양법 및 무혈청 배지조성
김규빈(Gyu Bin Kim),주우홍(Woo Hong Joo),김동완(Dong Wan Kim) 한국생명과학회 2014 생명과학회지 Vol.24 No.12
지방유래줄기세포(adipose-derived stem cell; ADSC)는 조직재생을 위한 탁월한 수단으로 인정되고 있으나 세포증식속도가 느려 ADSC의 배양용 배지에는 대게 fetal bovine serum (FBS)이 첨가된다. FBS는 세포에 다양한 영양분을 공급하지만 세포의 기능에 영향을 미칠 수 있는 미 동정 물질도 많이 함유하고 있다. FBS에 의한 예상 밖의 영향과 동물유래물질의 오염을 방지하기 위해 ADSC의 무혈청 배양법에 관한 연구가 광범위하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 ADSC세포에 SV40의 T항원 유전자를 도입하여 증식속도를 향상시킨 ADSC-T세포주의 효율적인 무혈청 배양법을 확립하기 위해 ADSC-T의 세포증식에 미치는 아미노산복합체, 비타민 복합체 및 여러가지 영양분 혼합물(B27)의 영향을 검토하였다. 그 결과, ADSC-T세포를 DMEM/F12 무혈청 배지에 현탁하여 plate에 주입하였을 때는 증식하지 않았으며 아미노산, 비타민 및 B27 영양소복합체는 증식촉진효과를 나타내지 않았다. 그러나 ADSC-T세포를 유혈청 DMEM배지로 24시간 배양 후 DMEM/F12 무혈청 배지로 교체하여 배양했을 때는 세포가 증식하였으며 이때, 비타민 복합체와 B27 영양소복합체는 증식촉진효과를 나타내었다. 또한 Stem pro 배지를 이용하면 ADSC-T의 무혈청 부유배양이 가능한 것으로 나타났다. ADSC-T세포는 분자량 70kDa 부근의 단백질을 다량으로 분비하였으며, 성장인자 중에서 insulin-like growth factor (IGF)와 fibroblast growth factor basic (FGF basic)는 유혈청 배양보다 무혈청 배양에서 더 많이 분비되었다. Adipose-derived stem cells (ADSCs) are considered promising tools for tissue regeneration. However, ADSCs have very poor proliferation capacity. Therefore, fetal bovine serum (FBS) is generally added to the culture media of ADSCs. As FBS contains many uncharacterized components that may affect cellular functions, methods for serum-free cultures of ADSCs have been widely investigated. In this study, to develop an efficient method for a serum-free culture of ADSC-T, we used an ADSC line established by introducing the simian virus 40 (SV40) T gene into primary ADSCs. We then investigated the effect of amino acids, vitamins, and other components on the growth of ADSC-T. When the ADSC-T cells were plated with DMEM/F12 serum-free medium, the cells did not proliferate, and the mixture of amino acids, vitamins, and B27 supplement did not increase the growth of the cells. However, when the ADSC-T cells were provided with serum-free DMEM/F12 after they had been cultured with serum-supplemented DMEM for 24 h, the cells proliferated, and the vitamins and B27 supplement increased the cell growth. Stem-Pro serum-free medium also appeared to be useful as a suspension culture for the ADSC-T cells. The ADSC-T cells secreted large amounts of proteins of around 70 kDa. Insulin-like growth factor (IGF) and fibroblast growth factor basic (FGF basic) were secreted by ADSC-T in larger amounts in the serum-free culture than in the serum-supplemented culture.
고해상도 SAR 영상처리 고속화를 위한 병렬 성능 최적화 기법 연구
이규범(Kyu Beom Lee),김규빈(Gyu Bin Kim),안솔보름(Sol Bo Reum An),조진연(Jin Yeon Cho),임병균(Byoung-Gyun Lim),김동현(Dong-Hyun Kim),김정호(Jeong Ho Kim) 한국항공우주학회 2018 韓國航空宇宙學會誌 Vol.46 No.6
SAR(Synthetic Aperture Radar)는 레이더를 이용하여 얻은 신호를 처리해 영상을 획득하는 기술로서, SAR 영상의 활용도와 고해상도 영상에 대한 요구가 증가하고 있는 상황이다. 따라서 본 연구에서는 고해상도 영상 데이터의 고속 처리를 위해 SAR 영상처리 알고리즘을 다중코어 기반의 컴퓨터 구조에서 최적의 성능을 낼 수 있도록 구현하기 위한 연구를 수행했다. 고해상도 영상에 따른 방대한 양의 입출력에 의한 성능 저하를 개선시키기 위해 메모리를 최대한 활용하는 성능 최적화 기법을 적용하고 OpenMP의 동적 스케쥴링 기법과 중첩 병렬성(nested parallelism)을 사용해 코드의 병렬화 비율을 높였다. 그 결과 전체 계산시간을 줄일 뿐만 아니라 병렬 성능의 최대 한계치를 크게 높일 수 있었으며, 제안된 기법을 10개 코어를 가진 다중코어 시스템에 적용한 결과 기존 대비 8배 이상의 성능 향상이 있었다. 본 연구 결과는 대용량 메모리를 가진 다중코어 시스템을 대상으로 하는 고해상도 SAR 영상처리 소프트웨어 개발에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. SAR(Synthetic Aperture Radar) is a technology to acquire images by processing signals obtained from radar, and there is an increasing demand for utilization of high-resolution SAR images. In this paper, for high-speed processing of high-resolution SAR image data, a study for SAR image processing algorithms to achieve optimal performance in multi-core based computer architecture is performed. The performance deterioration due to a large amount of input/output data for high resolution images is reduced by maximizing the memory utilization, and the parallelization ratio of the code is increased by using dynamic scheduling and nested parallelism of OpenMP. As a result, not only the total computation time is reduced, but also the upper bound of parallel performance is increased and the actual parallel performance on a multi-core system with 10 cores is improved by more than 8 times. The result of this study is expected to be used effectively in the development of high-resolution SAR image processing software for multi-core systems with large memory.
이수지(Su-Ji Lee),김규빈(Gyu-Bin Kim),김주현(Joo-Hyun Kim),조석헌(Seokheon Cho) 한국통신학회 2023 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2023 No.6
본 논문은 워크플로 기반 데이터 분석 도구인 KNIME을 활용하여 심장병 분류 예측을 위해 다양한 기계학습 알고리즘들을 적용하여 성능을 비교 및 분석하였다. 이때, Random Forest, XGBoost, Naive Bayes, Multi-Layer Perceptron (MLP) 알고리즘들을 사용하였다. 다차원 이진 데이터인 심장병 데이터 세트에 심장병 분류 예측 성능을 비교 및 분석하기 위해서 4가지의 성능 평가 지표를 고려하였다. 또한, 원본 데이터, Random Forest의 중요도 및 상관관계 속성을 고려하여 선택한 데이터, 그리고 Principal Component Analysis (PCA)를 적용한 데이터 등 3개의 데이터 세트를 생성하여 다양한 분석 결과를 얻었다. 그 결과, 원본 데이터 세트와 속성을 선택한 데이터 세트에서는 MLP 알고리즘이 가장 좋은 성능을 보였다. 또한, PCA를 적용한 데이터 세트에서 XGBoost 알고리즘이 가장 뛰어난 성능을 보였다.
극초음속 비행체의 구조설계를 위한 공력 열하중 요소 개발
강연철(Yeon Cheol Kang),김규빈(Gyu Bin Kim),김정호(Jeong Ho Kim),조진연(Jin Yeon Cho),김헌주(Heon Ju Kim) 한국항공우주학회 2018 韓國航空宇宙學會誌 Vol.46 No.11
본 연구에서는 극초음속 비행체의 공력/열/탄성학적 거동을 반영할 수 있는 효율적인 공력 열하중 요소를 개발하였다. 빈번하게 설계 변경이 이루어지는 초기 설계 단계에서 효율적으로 사용될 수 있도록 준 해석적인 관계식을 적용하여 공력 하중과 열 하중을 구조 변형의 함수로 기술하고, 이를 기반으로 공력 열하중 요소를 정식화하였다. 정식화된 요소는 상용 프로그램의 사용자 서브루틴 형태로 구현하였으며, 이를 이용하여 극초음속 비행체 조종면의 공력/열/탄성학적 유한요소 연계해석을 수행하고 그 유용성을 확인하였다. An efficient aerodynamic thermal load element is developed to reflect the effect of coupled aero-thermo-elastic behaviors in the early design stage of hypersonic vehicle. To this aim, semi-analytic relationships depending on structural deformation are adopted for pressure and thermal load, and the element is formulated based on the relations. The proposed element is implemented in the form of ABAQUS user subroutine, and coupled finite element analysis is carried out to investigate the aero-thermo-elastic behaviors of control surface of hypersonic vehicle. Through the analysis, usefulness of the proposed aerodynamic thermal load element is identified.